本發(fā)明涉及葉輪升降式噴丸硬化裝置和線圈彈簧，葉輪升降式噴丸硬化裝置對線圈彈簧進行噴丸硬化。

背景技術：

車輛懸架裝置的懸架彈簧為線圈彈簧。為了提高線圈彈簧的耐久性，通過噴丸硬化工藝，對線圈彈簧的表面賦予壓縮殘留力。專利文獻1公開了現(xiàn)有噴丸硬化裝置。該噴丸硬化裝置一邊連續(xù)傳送線圈彈簧，一邊從離心加速裝置(葉輪)向彈簧線圈投射噴丸。此外專利文獻2公開了一種噴丸硬化方法，該方法通過噴丸強化的工藝，產(chǎn)生了更大的壓縮殘留力。噴丸強化對彈簧施加應力，使其壓縮，然后進行噴丸硬化。

【已有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】專利申請公開第2002-361558號

【專利文獻2】專利申請公開第2003-117830號。

技術實現(xiàn)要素：

【發(fā)明擬解決的問題】

專利文獻1公開的連續(xù)式噴丸硬化裝置一邊將線圈彈簧從一個方向連續(xù)傳送，一邊從一個方向投射噴丸，該連續(xù)式噴丸硬化裝置有待改進，改進后的連續(xù)式噴丸硬化裝置能夠在彈簧線圈的表面產(chǎn)生更大的壓縮殘留力。專利文獻2公開的噴丸強化使線圈彈簧呈壓縮狀態(tài)，然后進行噴丸硬化。但是該噴丸強化使線圈彈簧呈壓縮狀態(tài)，壓縮的線圈彈簧與自由狀態(tài)的線圈彈簧相比鋼絲間距離更狹窄。于是從一定方向投射的噴丸很難進入鋼絲之間的區(qū)域。雖然該線圈彈簧的外側(cè)面得到了充分的硬化，但是內(nèi)側(cè)卻沒有。因此噴丸沒有完全投射，導致壓縮殘留作用力不足，不能獲得期望的耐久性。

因此，本發(fā)明的目的是提供葉輪升降式噴丸硬化裝置和噴丸硬化后的線圈彈簧，葉輪升降式噴丸硬化裝置提高線圈彈簧的耐久性，并使線圈彈簧產(chǎn)生壓縮殘留應力。

【解決問題的方式】

實施例中的葉輪升降式噴丸硬化裝置包括用于收容線圈彈簧的機罩、工件維持結(jié)構(gòu)、壓力施加結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、投射結(jié)構(gòu)和升降結(jié)構(gòu)。所述機罩包括第1反應室和第2反應室；所述第1反應室具有出入口，用于放入取出所述線圈彈簧，所述第2反應室對線圈彈簧進行噴丸硬化。所述工件維持結(jié)構(gòu)包括下側(cè)的支撐圈部和上側(cè)的支撐圈部，上側(cè)支撐圈部連接線圈彈簧上側(cè)圈部，下側(cè)支撐圈部靠近線圈彈簧下側(cè)圈部。所述工件維持結(jié)構(gòu)位于上側(cè)支撐圈部和下側(cè)支撐圈部之間，使線圈彈簧豎立。

所述線圈彈簧放入所述第2反應室中，所述壓力施加結(jié)構(gòu)使線圈彈簧在所述下側(cè)支撐圈部和所述上側(cè)支撐圈部之間壓縮。所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使所述第2反應室內(nèi)的線圈彈簧圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。所述第2反應室內(nèi)的線圈彈簧通過所述壓力施加裝置發(fā)生壓縮，并且通過所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，所述投射結(jié)構(gòu)對線圈彈簧投射噴丸。所述投射結(jié)構(gòu)對線圈彈簧投射噴丸時，所述升降結(jié)構(gòu)使所述投射結(jié)構(gòu)沿著上下方向移動。

所述工作維持結(jié)構(gòu)還可以包括回轉(zhuǎn)盤和公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。所述回轉(zhuǎn)盤配置在所述下側(cè)支撐圈部。所述公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)圍繞公轉(zhuǎn)軸來回轉(zhuǎn)動，使所述下側(cè)支撐圈持部在所述第1反應室和所述第2反應室之間往返運動。此外所述工件維持結(jié)構(gòu)還可以包括一對所述下側(cè)支撐圈部。這些下側(cè)座巻支持部放置在所述回轉(zhuǎn)盤上，以公轉(zhuǎn)軸為中心，呈180度對稱位置放置。所述回轉(zhuǎn)盤通過所述公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)每次旋轉(zhuǎn)180度。

所述投射結(jié)構(gòu)還可以包括第1葉輪單元和第2葉輪單元。所述投射結(jié)構(gòu)從斜上方對所述第2反應室內(nèi)的彈簧線圈投射噴丸時，所述第1葉輪單元相對于線圈彈簧上下移動。所述投射結(jié)構(gòu)從斜下方對所述第2反應室內(nèi)的彈簧線圈投射噴丸時，所述第2葉輪單元相對于線圈彈簧上下移動。

所述機罩還包括第1鉸鏈裝置、第2鉸鏈裝置。第1鉸鏈裝置使所述第1葉輪單元在第2反應室中沿著開位置和關位置旋轉(zhuǎn)。第2鉸鏈裝置使所述第2葉輪單元在第2反應室中沿著開位置和關位置旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明實施例中的線圈彈簧兩端具有圈部，由螺旋形的裸鋼絲組成。所述圈部表面的一部分形成第1粗面部、第1粗面部以外部分形成第2粗面部。第1粗面部由第1噴丸硬化壓痕組成。第2粗面部由第2噴丸硬化壓痕組成。第2粗面部表面粗糙度與第1粗面部不同。所述第1粗面部為多個島狀小點，沿著所述圈部的卷曲方向間隔存在。

【發(fā)明的效果】

本發(fā)明的葉輪升降式噴丸硬化裝置能夠得到一種線圈彈簧，該彈簧耐久性能提升并且具有壓縮殘留應力。圈部與支撐圈部連接處形成由第1噴丸硬化壓痕組成的第1粗糙面，第1粗糙面呈島狀。由于第1粗糙面具有圈部，即使存在第1粗面部，也不會對耐久性產(chǎn)生不利的影響。如果在涂裝前確認是否具有第1粗面部，就能夠肉眼判斷是否進行了第1噴丸硬化和第2噴丸硬化。

附圖說明

圖1為實施例中線圈彈簧的斜視圖。

圖2為圖1所示線圈彈簧的部分放大圖。

圖3為斜視圖，顯示了涂裝前的線圈彈簧。

圖4為圖3所示涂裝前線圈彈簧的部分放大圖。

圖5為圖1所示線圈彈簧的制造步驟示意圖。

圖6為連續(xù)式噴丸硬化裝置模式化斜視圖。

圖7為正視圖，顯示了實施例中葉輪升降式噴丸硬化裝置。

圖8為圖7所示葉輪升降式噴丸硬化裝置的縱截面圖。

圖9為圖7所示的葉輪升降式噴丸硬化裝置的橫截面圖。

圖10為圖7所示的葉輪升降式噴丸硬化裝置的葉輪單元移動至開位置的橫截面圖。

具體實施方式

下面參照圖1至圖10對實施例中線圈彈簧和葉輪升降式噴丸硬化裝置進行說明。

圖1顯示了涂裝后的線圈彈簧10。圖2是將涂裝后線圈彈簧10(圖1中s1所示部分)部分放大圖。線圈彈簧10為螺旋狀卷曲的裸鋼絲11。裸鋼絲11的表面覆蓋防止生銹的涂層12(涂料的皮層)。線圈彈簧10的兩端分別具有圈部10a和10b。座巻部10a、19b之間根據(jù)壓縮負重的大小形成能夠彎曲的螺旋形有效部10c。

圖1中的下側(cè)圈部10a位于裸鋼絲11的下端，圈數(shù)1圈未滿(例如卷曲0.6)。下側(cè)的圈部10a與車輛用懸掛裝置的下側(cè)彈簧座連接。圖1中的上側(cè)圈部10b位于裸鋼絲11的上端，圈數(shù)1圈未滿(例如卷曲0.6)。上側(cè)座巻部10b與車輛用懸掛裝置的上側(cè)的彈簧座連接。線圈彈簧10承受的負荷重量使有效部10c卷曲，形成了使裸鋼絲11彎曲的應力。

雖然實施例中使用了線圈彈簧10，根據(jù)懸掛裝置的規(guī)格，還可以使用桶形線圈彈簧、鼓型線圈彈簧、圓錐形線圈彈簧、不等螺距線圈彈簧。裸鋼絲11的截面為圓形的鋼制彈簧。車子的懸掛用線圈彈簧的線徑一般為8-21mm。當然其他尺寸的線徑也是可以的。

裸鋼絲11的材料并不限定于鋼制材料，例如可以參照美國societyofautomotiveengineers推薦的sae9254。sae9254的化學成分(mass％)為c：0.51-0.59、si：1.20-1.60、mn：0.60-0.80、cr：0.60-0.80、s：最大0.040、p：最大0.030、余量為fe。當然鋼材也可以使用超高強度的鋼。

圖3顯示了涂裝前的線圈彈簧10。圖4為涂裝前線圈彈簧10(圖3中的s2部分)部分放大圖。如圖3和圖4所示，涂裝前的圈部10a、10b的一部分形成第1粗面部21(如圖3和圖4所示顏色加深處)。第1粗面部21由第1噴丸硬化壓痕20組成。第1噴丸硬化壓痕20具有多個細小的凹凸。

下側(cè)圈巻部10a和上側(cè)圈部10b多處(3-4個場所)形成第1粗面部21。這些第1粗面部21a沿著各個座巻部10a、10b的卷曲方向間隔存在，為島狀的小點。第1噴丸硬化壓痕20通過下述第1噴丸硬化工序，形成在卷曲11的表面。第1噴丸硬化工序通過連續(xù)式噴丸硬化裝置40(如圖6所示)，將第1噴丸sh1投射在線圈彈簧12上。裸鋼絲11的表面除了形成第1粗面部21，其余均形成第2粗面部31(圖3和圖4的模式圖所示)。第2粗面部31由第2噴丸硬化壓痕30組成。第2噴丸硬化壓痕30形成多個微小的凹凸。

第2噴丸硬化壓痕30通過葉輪升降式噴丸硬化裝置50形成在裸鋼絲11除第1粗面部21的表面。葉輪升降式噴丸硬化裝置50在后面進行詳細說明。第2粗面部31的表面粗糙度與第1粗面部21的表面粗糙度不同。表面粗糙度受到噴丸硬化的條件影響。第2粗面部31的粗糙度比第1粗面部21的粗糙度更小。例如第1粗面部21的最大高度為30-50μm，第2粗面部31的最大高度為20-30μm。

圖5展示了線圈彈簧10的制造工序，圖5中的成形工序s1中，通過彈簧機使裸鋼絲11變?yōu)槁菪?。熱處理工序s2使線圈11回火和退火，成型工序s1除裸鋼絲11產(chǎn)生的歪曲力。例如熱處理工序s2中將裸鋼絲11在400-450℃加熱后逐漸冷卻。高溫固定工序s3利用熱處理工序s2的余熱在250-350℃之間進行高溫固定。高溫固定將加熱的線圈彈簧10通過加壓裝置沿著軸線方向施加重量。

而且第1噴丸硬化工序s4中，在一定溫度范圍內(nèi)進行第1噴丸硬化。第1噴丸硬化工序s4使用第1噴丸(例如粒徑為1.1mm的大尺寸鋼絲切割)。不過也可以使用其他尺寸(如0.87-1.2mm)。所述第1噴丸使用如圖6所示的連續(xù)式噴丸硬化裝置40，在250-300℃的處理溫度下，全部投射至線圈彈簧10的表面，第1噴丸的投射速度為77m/sec。

圖6顯示了一種連續(xù)式噴丸硬化裝置40。所述噴丸硬化裝置40包括一對能夠旋轉(zhuǎn)的滾軸41，42、離心加速裝置(葉輪)43。線圈彈簧10安裝在滾軸41、42上，隨著滾軸41，42旋轉(zhuǎn)，線圈彈簧10沿著箭頭f的方向連續(xù)移動。第1噴丸sh1從離心加速裝置(葉輪)43投射至線圈彈簧10。

通過第1噴丸硬化裝置，在線圈彈簧10的表面至相對較深的位置形成壓縮殘留應力。而且裸鋼絲11表面形成的氧化涂層(熱處理后變黑)經(jīng)第1噴丸硬化后被除去。而且經(jīng)過第1噴丸硬化，在裸鋼絲11的表面形成第1噴丸硬化壓痕20(如圖4的模式圖所示)。因此線圈彈簧10經(jīng)過第1噴丸硬化后，涂裝工序s7的涂料能夠非常容易附著在裸鋼絲11的表面。

圖5中的第2噴丸硬化步驟s5的溫度低于第1噴丸硬化步驟s4(例如200-250℃)，然后進行第2噴丸硬化(溫度間加壓噴丸硬化)。第2噴丸硬化使用圖7至圖10所示的葉輪升降式噴丸硬化裝置50，使線圈彈簧10變?yōu)閴嚎s的狀態(tài)。第2噴丸硬化步驟s5中，第2噴丸sh2(例如粒徑為0.4-0.7mm的小尺寸鋼制線圈)投射至線圈彈簧10的表面。第2噴丸sh2的尺寸比第1噴丸硬化步驟s4使用的第1噴丸sh1的尺寸小。

第2噴丸硬化步驟s5(溫度間加壓噴丸硬化)使裸鋼絲11表面附近壓縮殘留應力的絕對值增加。而且，線圈彈簧10經(jīng)過溫度間加熱后，呈壓縮狀態(tài)，然后小尺寸的第2噴丸sh2投射在線圈彈簧1上面。因此既能夠增加線圈彈簧10表面附近的壓縮殘留應力，還能夠改善線圈11表面的粗糙度(表面粗糙度變小)。于是線圈彈簧10的耐久力得到提高。

第2噴丸硬化工序s5結(jié)束后，根據(jù)需要進行固定工序s6。通過固定步驟s6，調(diào)整線圈彈簧在無負重時的長度(自由長)。通過固定工序s6，能夠改善線圈彈簧的蠕變性(耐受性)。此外，也可以省略固定步驟s6。接著通過涂裝工序s7，在線圈彈簧整體的表面涂布防銹涂層。最后進行質(zhì)量檢查，線圈彈簧10就完成了。

圖7至圖10展示了葉輪升降式噴丸硬化裝置50。葉輪升降式噴丸硬化裝置50用于第2噴丸硬化工序s5。圖7為葉輪升降式噴丸硬化裝置50的正視圖，圖8為縱截面圖，圖9為橫截面圖。

葉輪升降式噴丸硬化裝置50包括用于收納線圈彈簧10(工件)的機罩51、工件維持結(jié)構(gòu)52、投射結(jié)構(gòu)57、第1升降結(jié)構(gòu)58和第2升降結(jié)構(gòu)59。工件維持結(jié)構(gòu)52使線圈彈簧10呈垂直豎立。投射結(jié)構(gòu)57包括第1葉輪單元55和第2葉輪單元56，均朝向線圈彈簧10，用于投射噴丸sh2。第1升降結(jié)構(gòu)58使第1葉輪單元55沿著上下方向移動。第2升降結(jié)構(gòu)59使第2葉輪單元56沿著上下方向移動。

第1升降結(jié)構(gòu)58和第2升降結(jié)構(gòu)59由支持器58a，59a(如圖8所示)、螺栓58b、59b組成。支持器58a，59a含有控制器，用于控制旋轉(zhuǎn)。支持器58a，59a使螺栓58b、59b旋轉(zhuǎn)。根據(jù)支持器58a，59a的旋轉(zhuǎn)量，葉輪單元55，56分別沿著上下方向移動距離y1和y2。

如圖8和圖9所示，機罩51的內(nèi)部包括第1反應室61、第2反應室62和位于反應室61，62之間的中間反應室63，64。第1反應室61形成工件出入口65。工件出入口65用于將線圈彈簧10從機罩51的外側(cè)拿出放入第1反應室。

第2反應室62包括第1葉輪單元55的投射口55a和第2葉輪單元56的投射口56a。第1葉輪單元55和第2葉輪單元56共同構(gòu)成投射結(jié)構(gòu)57。噴丸sh2從投射口55a，56a投射至線圈彈簧10。也就是說第2反應室62中，噴丸sh2投射至線圈彈簧10，從而進行第2噴丸硬化。

如圖9和圖10所示，第1反應室和中間反應室63，64之間配置隔板70，71。第2反應室62和中間反應室63，64之間配置隔板72，73。而且中間反應室63，64之間具有貼紙74、75。貼紙74，75防止投射至第2反應室62內(nèi)的噴丸sh2投射至第1反應室61。

如圖7所示，工件維持結(jié)構(gòu)52包括回轉(zhuǎn)盤79、具有馬達的轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)80、一對工件夾持工具81，82?；剞D(zhuǎn)盤79以垂直的公轉(zhuǎn)軸x1為中心旋轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)80使回轉(zhuǎn)盤79沿著公轉(zhuǎn)軸x1，在第1方向r1和第2方向r2(如圖9所示)，每次轉(zhuǎn)動180度。工件夾持工具81，82配置在回轉(zhuǎn)盤79上。

工件夾持工具81，82的下側(cè)分別具有支撐圈部84，85，支撐圈84，85與線圈彈簧10的下側(cè)圈部10a連接。工件夾持工具81，28以公轉(zhuǎn)軸x1為中心，配置在180度旋轉(zhuǎn)對稱的位置。工件夾持工具81，82的背后分別配置一對墊片86，87。墊片86，87用于接受第2反應室62中投射至線圈彈簧10的噴丸。

配置在工件夾持工具81下側(cè)的支撐圈部84，還具有多個(例如四個)爪部材料。這些爪部材料，沿著工件夾持工具81的周圍等間距防置。這些爪部材料呈u型或者l型，用于支持插入圈部10a。另一方面配置在工件夾持工具82下側(cè)支撐部85也具有多個(例如四個)爪部材料。這些爪部材料沿著工件夾持工具82周圍等間隔放置。這些爪部材料也呈l行。用于支持從上方插入圈部10a。

回轉(zhuǎn)盤79通過公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)80(如圖7所示)旋轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)80使一側(cè)的工件夾持工具81位于第1反應室61的中央(如圖9所述工件出入的位置)，使另一側(cè)工件夾持工具82位于第2反應室62的中央(噴丸硬化位置)。此外當一側(cè)的工件夾持工具81移動至第2反應室62的中央(噴丸硬化位置)，所述公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)80使一側(cè)的工件夾持工具82移動至第1反應室61的中央(工件出入位置)。也就是說，公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)80使回轉(zhuǎn)盤79沿著公轉(zhuǎn)軸x1每次轉(zhuǎn)動180度，從第1位置r1移動至第2位置r2)(如圖9所示)。

本實施例的工件維持結(jié)構(gòu)52的工件夾持工具81，82位于回轉(zhuǎn)盤79上，呈180度對稱放置。一對工件夾持工具81，82分別具有下側(cè)的支撐圈部84，85。回轉(zhuǎn)盤79通過公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)80以公轉(zhuǎn)軸x1為中心，每次旋轉(zhuǎn)180度。也就是說公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)80的下側(cè)的支撐圈部84，85在第1反應室61和第2反應室62往返旋轉(zhuǎn)，并且使回轉(zhuǎn)盤70以公轉(zhuǎn)軸x1旋轉(zhuǎn)。

此外，所述實施例中的葉輪升降式噴丸硬化結(jié)構(gòu)50具有壓力施加結(jié)構(gòu)90和自轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)100。壓力施加結(jié)構(gòu)90使工件維持結(jié)構(gòu)52維持的線圈彈簧壓縮。自傳結(jié)構(gòu)100使通過工件維持結(jié)構(gòu)52維持的線圈彈簧10以垂直軸(自轉(zhuǎn)軸)x2、x3為中心旋轉(zhuǎn)。

壓力施加結(jié)構(gòu)90包括按壓材料91，92以及由液體氣缸組成的按壓驅(qū)動裝置93，94組成。按壓材料91，92位于工件夾持工具81，82的正上方，相對放置。按壓驅(qū)動裝置93，94分別使按壓材料91，92上下移動。按壓材料91，92中分別配置上側(cè)支撐圈部95，96。上側(cè)支撐圈部95，96與線圈彈簧10的上側(cè)圈部10b連接。

另一側(cè)的按壓材料91配置有上側(cè)支撐圈部95。上側(cè)支撐圈部95具有u型或者l型多個(例如4個)爪部材料，用于支撐圈部10b。這些爪部材料沿著按壓材料91周圍方向等間隔放置。另一側(cè)的按壓材料92也配置有上側(cè)支撐圈部96。上側(cè)支撐圈部96具有u型或者l型多個(例如4個)爪部材料，用于支撐圈部10b。這些爪部材料沿著按壓材料92的周圍方向等間隔放置。

按壓驅(qū)動裝置93，94使按壓材料91，92沿著上下方向移動。按壓驅(qū)動裝置93，94使按壓材料91，92移動至下側(cè)的沖程端，線圈彈簧10發(fā)生壓縮。此外，當按壓材料91，92移動至上側(cè)沖程端時，線圈彈簧10的按壓解除。也就是說按壓驅(qū)動裝置93，94不僅使線圈彈簧10壓縮，并且能夠解除線圈彈簧10的壓縮，設定有上下移動的沖程。

自轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)100使線圈彈簧10旋轉(zhuǎn)，包括下側(cè)旋轉(zhuǎn)部101和上側(cè)旋轉(zhuǎn)部102。下側(cè)旋轉(zhuǎn)部101使工件夾持工具81，82沿著垂直軸x2，x3旋轉(zhuǎn)。上側(cè)旋轉(zhuǎn)部102使按壓材料91，92沿著垂直軸x2，x3旋轉(zhuǎn)。下側(cè)旋轉(zhuǎn)部101和上側(cè)旋轉(zhuǎn)部102通過驅(qū)動裝置和同步皮帶，同時沿著同一方向旋轉(zhuǎn)相同的數(shù)量。所述驅(qū)動裝置可以使用支持器進行控制。

投射結(jié)構(gòu)57朝向線圈彈簧10，投射噴丸sh2。所述投射結(jié)構(gòu)57包括能夠上下移動的第1葉輪單元55和第2葉輪單元56。如圖8所示，第1葉輪單元55在第2反應室62內(nèi)的線圈彈簧10的斜上方投射噴丸sh2。而且第1葉輪單元55通過第1升降結(jié)構(gòu)58上下移動。第2葉輪單元56在第2反應室62內(nèi)線圈彈簧10的斜下方投射噴丸sh2。而且第2葉輪單元56通過第2升降結(jié)構(gòu)59上下移動。

圖9和圖10是從上方觀察第1葉輪單元55和第2葉輪單元56的橫截面圖。第1葉輪單元55包括葉輪111和分流裝置112。葉輪111通過馬達110轉(zhuǎn)動，分流裝置112將噴丸sh2提供給葉輪111。第2葉輪單元56包括葉輪116和分流裝置117。葉輪116通過馬達115轉(zhuǎn)動，分流裝置117將噴丸sh2提供給葉輪116。

如圖9所示，從上方可以看到，第2反應室內(nèi)配置線圈彈簧10。第1葉輪單元55和第2葉輪單元56分別朝向向線圈彈簧10，并彈射噴丸。圖9中線段p1，p2分別表示噴丸向線圈彈簧10投射的方向。第1葉輪單元55和第2葉輪單元56分別如線段p1和p2所示，配置角度小于180度(例如60度)。因此第1葉輪單元55和第2葉輪單元56分別將噴丸sh2投射至線圈彈簧10，并且不會相互干擾。

第1葉輪單元55可以沿著配置在機罩51側(cè)面的導向材料130進行上下移動。第1葉輪單元55通過升降結(jié)構(gòu)58從如圖8所示的中間位置n1移動至上升位置a1和下降位置b1，并且可以在上升位置a1和下降位置b1來回移動。第1升降結(jié)構(gòu)58包括支持馬達58a和螺釘58b等驅(qū)動裝置。

而且第1葉輪單元55以配置在機罩51的第1鉸鏈結(jié)構(gòu)131為中心，打開和關閉。也就是說，第1葉輪單元55能夠從如圖9所示的關閉位置，移動至如圖10所示的打開位置。接著第1葉輪單元55能夠在第2反應室62關閉時(如圖9所示的關閉位置)鎖定。此外所述葉輪單元55在第2反應室62呈打開時(如圖10所示的開位置)能夠進行維護。

第2葉輪單元56也可以通過配置在機罩51側(cè)部的導向材料140進行上下移動。第2葉輪單元56通過第2升降結(jié)構(gòu)59，從如圖8所示的中間位置n2移動至上升位置a2和下降位置b2，并且可以在上升位置a2和下降位置b2來回移動。第2升降結(jié)構(gòu)59包括支持馬達59a和螺釘59b等驅(qū)動裝置。

而且第2葉輪單元56以配置在機罩51的第2鉸鏈結(jié)構(gòu)141為中心，打開和關閉。也就是說，第2葉輪單元56能夠從如圖9所示的關閉位置，轉(zhuǎn)動至如圖10所示的開位置。接著第2葉輪單元56能夠在第2反應室62關閉時(如圖9所示關閉位置)確實鎖定。此外葉輪單元56在第2反應室62打開時(如圖10所示開位置)能夠進行維護。

如圖10所示第1葉輪單元55和第2葉輪單元56分別以鉸鏈結(jié)構(gòu)131，141為中心，移動至開位置。于是，第2反應室62開放，第2反應室62內(nèi)部靠近機罩51的外側(cè)。與此同時，第1葉輪單元55和第2葉輪單元56的內(nèi)部分別靠近投射口55a，56a。因此第2反應室62或葉輪單元55，56能夠進行維護。

接著，對實施例中使用葉輪升降式噴丸硬化裝置50進行第2噴丸硬化工序s5(如圖5所示)進行說明。

首先，首先將1個線圈彈簧10放入位于第1反應室內(nèi)的金屬夾持工具81中。圖7左側(cè)所示的線圈彈簧10為沒有負荷重量的狀態(tài)(自由狀態(tài))，此時線圈彈簧10的長度為l1(自由長度)。所述線圈彈簧10表面預先進行第1噴丸硬化工序s4(如圖5所示)，表面形成第1噴丸硬化壓痕20。

當工件拿出放入第1反應室61，工件夾持工具81停止。所述工件夾持工具81的支撐圈部84上配置線圈彈簧10。其中，按壓材料91下降至下側(cè)沖程。于是位于下側(cè)支撐圈部84和上側(cè)支撐圈部95之間線圈彈簧10的長度壓縮為l2。于是線圈彈簧10被施加了應力。此外隨著回轉(zhuǎn)盤79旋轉(zhuǎn)180度，線圈彈簧10與工件夾持工具81一起進入第2反應室62的噴丸硬化位置。同時，另一側(cè)的工件夾持工具82移動至第1反應室61。因此第1反應室61中可以將兩個線圈彈簧裝在工件夾持工具82上。

第2反應室62內(nèi)壓縮的線圈彈簧10通過自轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)100旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)后的線圈彈簧10通過在上下方向移動的第1葉輪單元55和第2葉輪單元56進行第2噴丸硬化。第2噴丸硬化時，第1葉輪單元55和第2葉輪單元56同時沿著上下方向移動。伴隨著壓縮狀態(tài)的線圈彈簧10進行自轉(zhuǎn)，裸鋼絲1111的圈部10a、10b和有效部10c均被第2噴丸sh2投射。這樣一邊施加應力，一邊進行第2噴丸硬化，使線圈彈簧12表面附近的壓縮殘留力提高。

本實施例中，線圈彈簧10在壓縮狀態(tài)下進行第2噴丸硬化，與自由狀態(tài)相比，是在線圈之間距離變小時進行噴丸sh2的投射。因此，如果從一個方向投射噴丸sh2，會導致線圈彈簧10的一部分不能受到噴丸。然而本實施例中，使用一對葉輪單元55，56一邊上下移動，一邊使線圈彈簧10自轉(zhuǎn)，并且從線圈彈簧10斜上方和斜下方投射噴丸sh2。因此線圈彈簧10的整體都能接受噴丸。

上述第2噴丸硬化中，通過葉輪升降式噴丸硬化裝置50，在第1噴丸硬化壓痕上投射第2噴丸sh2。因此裸鋼絲11的表面全體中，除了與支撐圈部84，85，95，96接觸的部分，其余都接受到第2噴丸sh2。于是，裸鋼絲11除去支撐圈部84，85，95，96，都會形成第2粗面部31。第2粗面部31比第1噴丸硬化壓痕20(如圖3和圖4所示)的表面粗糙度更小，由多個第2噴丸硬化壓痕30組成。與支撐圈部84，85，95，96接觸部分沒有噴丸sh2。因此坐卷部10a，10b的一部分是由第1噴丸硬化壓痕20組成的第1粗糙面，呈島狀小點。

在第2反應室62內(nèi)進行第2噴丸硬化時，回轉(zhuǎn)盤79旋轉(zhuǎn)180度。于是工件夾持工具81上的線圈彈簧10從第2反應室返回第1反應室61。同時另一側(cè)工件夾持工具82維持的兩個線圈彈簧10被轉(zhuǎn)移至第2反應室62中。

工件夾持工具81上的線圈彈簧10從第2反應室62返回第1反應室61后，按壓材料91上升。所述線圈彈簧10從工件出入口65取出至第1反應室61的外部。此時兩個線圈彈簧10從第1反應室61搬入第2反應室62中。所述兩個線圈彈簧10與一個線圈彈簧10相同，在第2反應室62中，通過第1葉輪單元55和第2葉輪單元56進行第2噴丸硬化。

此時，如果如圖5所示，在線圈彈簧制造工序中，如果第1噴丸硬化工序s4和第2噴丸硬化工序s5中任意一方?jīng)]有進行時，此時線圈彈簧10的表面均由噴丸硬化壓痕組成，不能認出島狀第1粗面部21。因此對于涂裝前的線圈彈簧10需要肉眼確認圈部10a，10b是否具有島狀的第1粗面部21，以及第1噴丸硬化和第2噴丸硬化是否存在。也就是說對2層噴丸硬化進行判斷。對于涂裝后的線圈彈簧，可以將圈部10a，10b中任意一個剝離，觀察第1粗面部21的有無。

第1粗面部21僅由第1噴丸硬化壓痕20組成。因此，第1粗面部21不能通過第2噴丸硬化壓痕30進而增加殘留力。但是第1粗面部21是由多余的壓縮殘留力的坐卷部10a，10b形成島狀結(jié)構(gòu)。因此即使線圈彈簧10的一部分存在第1粗面部21，也不會破壞線圈彈簧10的耐久性。

本實施例中的葉輪升降式噴丸硬化裝置50具有第1反應室61和第2反應室62。而且回轉(zhuǎn)盤79每次旋轉(zhuǎn)180度，使一對工件夾持工具81，82交替進入第1反應室61和第2反應室62中。因此當?shù)?反應室61中線圈彈簧10在拿出放入時，第2反應室62中能夠進行噴丸硬化。于是多個線圈彈簧10能夠高效率地進行第2噴丸硬化工程s5。

【生產(chǎn)上的可行性】

本發(fā)明的葉輪升降式噴丸硬化裝置還能夠用于懸架用線圈彈簧以外的線圈彈簧。此外本發(fā)明實施中，機罩、工件保持結(jié)構(gòu)、壓力施加裝置、自轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、投射結(jié)構(gòu)、升降結(jié)構(gòu)等具體的形狀和構(gòu)成是初步的，可以對構(gòu)成葉輪升降式噴丸硬化裝置的工件、構(gòu)造、配置進行變更。例如下側(cè)支撐圈部的工件夾持工具可以只有一個或三個以上。此外本發(fā)明的線圈彈簧還可以用于車輛懸架裝置以外的用途。

【符號說明】

10.線圈彈簧、10a.下側(cè)圈部、10b.上側(cè)圈部、11.裸鋼絲、12涂膜(涂裝層)、20.第1噴丸硬化壓痕、21.第1粗面部、30.第2噴丸硬化壓痕、31.第2粗面部、50.葉輪升降式噴丸硬化裝置、51.機罩、52.工件維持結(jié)構(gòu)、55.第1葉輪單元、56.第2葉輪單元、57.投射結(jié)構(gòu)、58.第1升降結(jié)構(gòu)、59.第2升降結(jié)構(gòu)、61.第1反應室、62.第2反應室、65.工件出入口、79.回轉(zhuǎn)盤、80.公轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、81，82.工件夾持工具、84,85.下側(cè)支撐圈部、90.壓力施加結(jié)構(gòu)、91，92、按壓材料、95，96.上側(cè)支撐圈部、100.自轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、131.第1鉸鏈結(jié)構(gòu)、132.第2鉸鏈結(jié)構(gòu)、x1.公轉(zhuǎn)軸、x2，x3、垂直軸、sh1.第1噴丸、sh2.第2噴丸。